JP2004217078A - 人力自転車 - Google Patents
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Abstract
【課題】この発明は前輪を円滑かつ確実に回転駆動することができるようにした人力自転車を提供することにある。
【解決手段】車体の前部に回動可能に設けられたハンドルポスト9と、このハンドルポストの下部に回転可能に設けられた前輪と、上記ハンドルポストの上部に回転可能に設けられた揺動軸21と、この揺動軸に取付けられ揺動軸を正逆方向に回転させながら上記車体の前後方向に揺動可能なハンドル22と、このハンドルを揺動させたときにその揺動の往復動を同一方向の回転運動に変換して上記前輪を上記車体が前進する方向に回転駆動させる第1、第2スプロケット25a,25b、ワンウエイクラッチ26、第1のチェーン34a,34b、歯車36a,36bとを具備する。
【選択図】 図4
【解決手段】車体の前部に回動可能に設けられたハンドルポスト9と、このハンドルポストの下部に回転可能に設けられた前輪と、上記ハンドルポストの上部に回転可能に設けられた揺動軸21と、この揺動軸に取付けられ揺動軸を正逆方向に回転させながら上記車体の前後方向に揺動可能なハンドル22と、このハンドルを揺動させたときにその揺動の往復動を同一方向の回転運動に変換して上記前輪を上記車体が前進する方向に回転駆動させる第1、第2スプロケット25a,25b、ワンウエイクラッチ26、第1のチェーン34a,34b、歯車36a,36bとを具備する。
【選択図】 図4
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
この発明はハンドルを車体の前後方向に揺動させることで走行する人力自転車に関する。
【0002】
【従来の技術】
車体に前輪と一対の後輪とが回転可能に設けられた三輪式の人力自転車が知られており、この人力自転車は上記前輪又は上記後輪のいずれかを駆動手段によって前進方向に回転駆動させることができるようになっている。このような三輪式の人力自転車は走行時の安定性に優れるため、とくに下肢が不自由な利用者にとって有効な乗り物として注目されている。
【0003】
上記前輪又は後輪を駆動する駆動機構としては、ハンドルポストの上端にハンドルが車体の前後方向に沿って揺動可能に設けられている。ハンドルを利用者が上肢によって前後方向に揺動させると、その揺動にリンク機構を介して駆動輪が回転駆動される。前輪又は後輪のいずれか一方には従動輪が一体的に設けられている。上記駆動輪と上記従動輪とにはチェーンが張設されている。それによって、上記ハンドルを揺動させれば、上記駆動輪、上記チェーン及び上記従動輪を介して上記前輪又は後輪を車体が前進する方向に回転させることができるようになっている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、従来の人力自転車はハンドルを前後方向に揺動させたとき、その揺動運動を駆動輪の回転運動に変換するためにリンク機構が用いられている。複数のリンクを回動可能に連結したリンク機構は、ハンドルの揺動に応じて複数のリンクが屈曲と伸縮を繰り返し、上記駆動輪を一定方向、つまり車体が前進する方向に回転させるようになっている。
【0005】
しかしながら、回動可能に連結された複数のリンクは、ハンドルの揺動によって一直線に伸張した状態から屈曲する際、直線状態で突っ張って所定方向に屈曲し難くなるということがあったり、所定方向と逆方向に屈曲してしまうという虞があった。
【0006】
そのため、ハンドルを前後方向に揺動させても、リンク機構が円滑に屈曲運動しないため、車体を前進させるといういことができなくなったり、リンクが逆方向に屈曲した場合には車体が後退方向に進んでしまうという虞もあった。
【0007】
この発明は、リンク機構を用いずにハンドルの揺動運動によって車体を前進させることができるようにした人力自転車を提供することにある。
【0008】
【課題を解決するための手段】
この発明は、車体と、
この車体の後部に回転可能に設けられた後輪と、
上記車体の前部に回動可能に設けられたハンドルポストと、
このハンドルポストの下部に回転可能に設けられた前輪と、
上記ハンドルポストの上部に回転可能に設けられた揺動軸と、
この揺動軸に取付けられ揺動軸を正逆方向に回転させながら上記車体の前後方向に揺動可能なハンドルと、
このハンドルを揺動させたときにその揺動の往復動に対して上記前輪を上記車体が前進する方向に回転駆動させる駆動手段とを具備し、
上記駆動手段は、上記揺動軸にワンウエイクラッチによってこの揺動軸の正逆回転の異なる方向にそれぞれ連動可能に設けられた一対の第1の動力伝達輪と、一対の第1の動力伝達輪に対応する部位に回転可能に設けられた一対の第2の動力伝達輪と、対をなす一対の第1の動力伝達輪と第2の動力伝達輪とにそれぞれ掛け渡された一対の第1の索状部材と、上記ハンドルを前方へ倒したときに上記揺動軸とともに回転する一方の第1の動力伝達輪及び一方の第1の索状部材を介して上記前輪を車体が前進する方向に回転させるとともに上記ハンドルを後方へ倒したときに上記揺動軸とともに回転する他方の第1の動力伝達輪及び他方の第1の索状部材を介して上記前輪を車体が前進する方向に回転させる動力伝達機構とによって構成されていることを特徴とする人力自転車にある。
【0009】
上記動力伝達機構は、一対の第2の動力伝達輪の一方と一体的に回転可能に設けられた第1の駆動輪と、上記前輪と一体的に回転可能に設けられた第2の駆動輪と、上記第1の駆動輪と第2の駆動輪とに掛け渡され上記揺動軸の正逆回転のどちらか一方の回転によって一対の第2の動力伝達輪の一方が回転させられたときにその回転を上記前輪に伝達する第2の索状部材と、上記揺動軸の他方の回転によって他方の第2の動力伝達輪が回転させられたときにその回転を逆方向に変換して上記第1の駆動輪を回転させる歯車列とから構成されていることが好ましい。
【0010】
この発明によれば、正逆回転する揺動軸に一対の第1の動力伝達輪をワンウエイクラッチによって一方向の回転にだけ連動するように設け、一対の第1の動力伝達輪の回転運動及び動力伝達機構の回転運動により車体が前進する方向にだけ前輪を円滑かつ確実に回転させることができる。
【0011】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照しながらこの発明の一実施の形態を説明する。
【0012】
図1はこの発明の三輪式の人力自転車を示し、この人力自転車は車体1を備えている。この車体1は前端側が上方に向かって屈曲したビーム2を有し、このビーム2の前端には筒状軸受3が下端をやや前方に傾斜させて取付けられている。上記ビーム2の後端には取付けアーム2aが取付けられている。この取付けアーム2aは、図2に示すように両端がビーム2に連結された中途部よりもわずかに上方に位置するよう湾曲している。この取付けアーム2aの両端にはそれぞれ後輪4が回転可能に取付けられている。
【0013】
上記ビーム2の後端部には支柱5が立設され、この支柱5の上端には背凭れ6及び肘掛け7を有する座席シート8が設けられている。さらに、上記ビーム2の中途部には上記座席シート8に着座した利用者が脚を載せる脚載せ部材10が設けられている。
【0014】
図4乃至図6に示すように、上記筒状軸受3にはハンドルポスト9が回転可能かつ上下方向に移動不能に挿通支持されている。このハンドルポスト9の上端には軸受部材11が取付けられている。ハンドルポスト9の上記筒状軸受3から下方に突出した下端部はフォーク状の一対のサポート12に形成されている。図1に示すように各サポート12の下端には第1のブラケット13(一方のみ図示)が設けられている。
【0015】
各第1のブラケット13にはそれぞれ第2のブラケット14が固定されている。所定間隔で離間した一対の第2のブラケット14の間には前輪15が設けられ、この前輪15は図1に示すように上記第2のブラケット14に車軸16によって回転可能に支持されている。
【0016】
一対の第2のブラケット14には、上記前輪15を挟んだ一対のステム17の下端が固定されている。一対のステム17の上端には図4に示すように帯板状の取付け部材18の一端が固着されている。この取付け部材18の他端は上記筒状軸受3の上端に固定された連結部材19に連結固定されている。
【0017】
上記ハンドルポスト9の上端に設けられた軸受部材11には揺動軸21の中途部が回転可能に支持されている。この揺動軸21の両端部には、図2に示すようにハンドル22の水平部22aに上端を固着した一対の取付け部22bの下端が連結固定されている。ハンドル22の水平部22aの両端には一対のグリップ23が設けられ、一方のグリップ23側にはブレーキハンドル24が設けられている。したがって、上記ハンドル22を前後方向に揺動させれば、上記揺動軸21が正逆方向に交互に回転するようになっている。
【0018】
上記揺動軸21には、上記軸受部材11の一側と他側にそれぞれ第1の動力伝達輪としての一対の第1のスプロケット25a,25bがワンウエイクラッチ26を介して設けられている。それによって、一方の第1のスプロケット25aは上記揺動軸21の正逆回転のうちの一方向の回転、たとえば正回転にのみ上記揺動軸21の回転に連動し、他方の第1のスプロケット25bは逆回転にのみ連動するようになっている。
【0019】
つまり、一方の第1のスプロケット25aは、ハンドル22を図7(a)に鎖線で示す状態から実線で示すように前方へ押し倒す方向に揺動させたときに上記揺動軸21と一体的に回転し、図7(b)に鎖線で示す状態から実線で示すように前方へ倒した状態から後方へ戻す方向へ揺動させたときに上記揺動軸21に対して空回転する。
【0020】
上記他方のスプロケット25bはハンドル22を前方に倒す方向に揺動させたときには揺動軸21に対して空回転し、前方から後方へ戻す方向へ揺動させたときに揺動軸21と一体的に回転するようになっている。
【0021】
図4乃至図6に示すように、上記取付け部材18の一端部には第1の支軸31と第2の支軸32とが軸線を平行にし、かつ両端部を上記取付け部材18の両側面から突出させて回転可能に設けられている。第1の支軸31の一端部には第2の動力伝達輪としての一方の第2のスプロケット33aが固定され、上記第2の支軸32の他端部には同じく第2の動力伝達輪としての他方の第2のスプロケット33bが固定されている。これら一対の第2のスプロケット33a,33bは上記一対の第1のスプロケット25a,25bと車体1の前後に沿って対応して設けられている。
【0022】
対応位置する一方の第1のスプロケット25aと一方の第2のスプロケット33a、及び他方の第1のスプロケット25bと他方の第2のスプロケット33bとにはそれぞれ第1の索状部材としての第1のチェーン34a,34bが張設されている。
【0023】
上記第1の支軸31の他端部と第2の支軸32の他端部とには、互いに噛合して歯車列を構成する第1の歯車36aと第2の歯車36bとが嵌合固定されている。一方の第1のスプロケット25aが揺動軸21とともに回転すると、その回転が一方の第1のチェーン34aを介して一方の第2のスプロケット33aに伝達される。それによって、第1の支軸31が回転駆動されるようになっている。
【0024】
また、他方の第1のスプロケット25bが揺動軸21とともに回転すると、その回転が他方の第1のチェーン34bを介して他方の第2のスプロケット33bに伝達される。それによって、第2の支軸32が回転駆動されるようになっている。第2の支軸32が回転すると、その回転が第2、第1の歯車36b,36aによって逆方向に変換されて第1の支軸31に伝達される。
【0025】
つまり、第1の支軸31は、一方の第1のスプロケット25aの回転と、この一方の第1のスプロケット25aの回転と逆方向と逆方向に回転する他方の第1のスプロケット25bの回転に対し、それぞれ同方向に回転駆動されるようになっている。
【0026】
上記第1の支軸31の一端部にはプーリからなる第1の駆動輪38が嵌合固定されている。上記前輪15の一側には第1の駆動輪38に比べて小径なスプロケットからなる第2の駆動輪39が図示しないワンウエイクラッチによって前輪15を回転可能に支持した車軸16に設けられている。
【0027】
この第2の駆動輪39は、上記ワンウエイクラッチによって車体1を前進させる方向にだけ上記前輪15と連動して回転するとともに、この第2の駆動輪39が回転していないときには上記前輪15が上記車軸16に対して空回転可能とさなっている。
【0028】
上記第1の駆動輪38と第2の駆動輪39とには第2のチェーン41が張設されている。したがって、上記第1の支軸31が回転駆動されれば、その回転に第1の駆動輪38、第2のチェーン41及び第2の駆動輪39を介して前輪15が車体1を前進させる方向に回転駆動される。
【0029】
なお、この発明において、ハンドル22の揺動運動を回転運動に変換してその回転運動を前輪15に伝達する要素が駆動手段を構成しており、この駆動手段のうち、一対の第2のスプロケット33a,33bの回転運動を前輪に伝達する要素が動力伝達機構を構成している。
【0030】
このように構成された人力自転車によれば、車体1を走行させる場合、脚載せ部材10に脚を載せて座席シート8に着座した利用者が両手でハンドル22のグリップ23を把持し、そのハンドル22を車体1の前後方向に揺動させる。ハンドル22を前方に押すと、揺動軸21が図7(a)に矢印Xで示す方向に回転し、その回転に一方の第1のスプロケット25aがワンウエイクラッチ26によって連動する。それによって、一方の第1のチェーン34a及び一方の第2のスプロケット33aを介して第1の支軸31が同図に矢印Yで示す上記揺動軸21と同じ方向に回転する。
【0031】
その結果、第1の支軸31の一端部に嵌着固定された第1の駆動輪38が同方向に回転し、その回転が第2のチェーン41を介して第2の駆動輪39に伝達されるから、この第2の駆動輪39によって前輪15が矢印Zで示す同方向、つまり車体1を前進させる方向に回転駆動される。
【0032】
前方に押したハンドル22を後方へ引いて揺動軸21を図7(b)に矢印Kで示す方向(図7(a)に示すX方向と逆方向)へ回転させると、一方の第1のスプロケット25aはワンウエイクラッチ26によって上記揺動軸21に対して空回転する。しかしながら、他方の第1のスプロケット25bは上記揺動軸21とともに矢印Kで示す方向に回転する。
【0033】
他方の第1のスプロケット25bが矢印Kで示す方向に回転すると、その回転が他方の第1のチェーン34bを介して第2の支軸32に設けられた他方の第2のスプロケット33bに伝達される。他方の第2のスプロケット33bの回転は第2、第1の歯車36b,36aによって逆方向に変換されて第1の歯車36aが設けられた第1の支軸31に伝達される。
【0034】
つまり、ハンドル22を前方に倒した状態から後方へ戻して揺動軸21を先程と逆方向に回転させると、その回転が第2、第1の歯車36b,36aによって逆方向に変換されて第1の支軸31に伝達される。
【0035】
そのため、前方に押し倒したハンドル22を後方へ戻すときにも、第1の支軸31に設けられた第1の駆動輪38は、ハンドル22を前方へ押し倒すときと同方向である、同図に矢印Yで示す方向に回転するから、この第1の駆動輪38の回転によって前輪15を車体1が前進する方向に回転させることができる。すなわち、ハンドル22を前後方向に揺動させることで、前輪15を常に前進する方向に回転させることができる。
【0036】
このように、上記ハンドル22の揺動運動を揺動軸21に伝達し、この揺動運動に対応して正逆方向に交互に回転する揺動軸21の回転運動を、ワンウエイクラッチ26を介して上記揺動軸21に設けられた一対の第1のスプロケット25a,25bに伝達し、この第1のスプロケット25a,25bから一対の第2のスプロケット33a,33bに一対の第1のチェーン34a,34bによって伝達する。そして、異なる方向に回転する一対の第2のスプロケット33a,33bの回転を、第1、第2の歯車36a,36bによって同じ回転方向に変換して第1の駆動輪38に伝達する。この第1の駆動輪38の回転は、第2のチェーン41及び第2の駆動輪39を介して前輪15に伝達される。
【0037】
そのため、ハンドル22の揺動運動によって正逆方向に回転する揺動軸21の回転運動を、リンク機構を用いることなく、同一方向の回転運動に変換して前輪15に伝達できるから、上記前輪15を円滑かつ確実に所定方向にのみ回転させて車体1を前進方向に走行させることが可能となる。
【0038】
また、利用者はハンドル22を揺動運動させながらこのハンドル22によってハンドルポスト9を回転させて車体1の進行方向を変えることができるから、進行方向の変換をスムースに行なうことができる。
【0039】
【発明の効果】
以上のようにこの発明によれば、ハンドルの揺動運動に連動して正逆方向に回転する揺動軸の回転運動を、リンク機構を用いずに同一方向の回転運動に変換して前輪に伝達することができる。
【0040】
そのため、ハンドルの揺動運動によって前輪を円滑にかつ確実に車体が前進する方向にだけ回転駆動することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明の一実施の形態を示す人力自転車の側面図。
【図2】人力三輪自転車の正面図。
【図3】人力三輪自転車の前輪部分の平面図。
【図4】ハンドルの揺動運動を前輪に伝達する部分の機構を示す斜視図。
【図5】ハンドルの揺動運動を前輪に伝達する部分の機構を示す側面図。
【図6】ハンドルの揺動運動を前輪に伝達する部分の機構を示す平面図。
【図7】(a)はハンドルを前方へ押し倒すときの動作の説明図、(b)は前方へ押し倒したハンドルを後方へ戻すときの動作の説明図。
【符号の説明】
1…車体、9…ハンドルポスト、15…前輪、21…揺動軸、22…ハンドル、25a,25b…第1のスプロケット(第1の動力伝達輪)、33a,33b…第2のスプロケット(第2の動力伝達輪)、36a,36b…歯車、38…第1の駆動輪、39…第2の駆動輪
【発明の属する技術分野】
この発明はハンドルを車体の前後方向に揺動させることで走行する人力自転車に関する。
【0002】
【従来の技術】
車体に前輪と一対の後輪とが回転可能に設けられた三輪式の人力自転車が知られており、この人力自転車は上記前輪又は上記後輪のいずれかを駆動手段によって前進方向に回転駆動させることができるようになっている。このような三輪式の人力自転車は走行時の安定性に優れるため、とくに下肢が不自由な利用者にとって有効な乗り物として注目されている。
【0003】
上記前輪又は後輪を駆動する駆動機構としては、ハンドルポストの上端にハンドルが車体の前後方向に沿って揺動可能に設けられている。ハンドルを利用者が上肢によって前後方向に揺動させると、その揺動にリンク機構を介して駆動輪が回転駆動される。前輪又は後輪のいずれか一方には従動輪が一体的に設けられている。上記駆動輪と上記従動輪とにはチェーンが張設されている。それによって、上記ハンドルを揺動させれば、上記駆動輪、上記チェーン及び上記従動輪を介して上記前輪又は後輪を車体が前進する方向に回転させることができるようになっている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、従来の人力自転車はハンドルを前後方向に揺動させたとき、その揺動運動を駆動輪の回転運動に変換するためにリンク機構が用いられている。複数のリンクを回動可能に連結したリンク機構は、ハンドルの揺動に応じて複数のリンクが屈曲と伸縮を繰り返し、上記駆動輪を一定方向、つまり車体が前進する方向に回転させるようになっている。
【0005】
しかしながら、回動可能に連結された複数のリンクは、ハンドルの揺動によって一直線に伸張した状態から屈曲する際、直線状態で突っ張って所定方向に屈曲し難くなるということがあったり、所定方向と逆方向に屈曲してしまうという虞があった。
【0006】
そのため、ハンドルを前後方向に揺動させても、リンク機構が円滑に屈曲運動しないため、車体を前進させるといういことができなくなったり、リンクが逆方向に屈曲した場合には車体が後退方向に進んでしまうという虞もあった。
【0007】
この発明は、リンク機構を用いずにハンドルの揺動運動によって車体を前進させることができるようにした人力自転車を提供することにある。
【0008】
【課題を解決するための手段】
この発明は、車体と、
この車体の後部に回転可能に設けられた後輪と、
上記車体の前部に回動可能に設けられたハンドルポストと、
このハンドルポストの下部に回転可能に設けられた前輪と、
上記ハンドルポストの上部に回転可能に設けられた揺動軸と、
この揺動軸に取付けられ揺動軸を正逆方向に回転させながら上記車体の前後方向に揺動可能なハンドルと、
このハンドルを揺動させたときにその揺動の往復動に対して上記前輪を上記車体が前進する方向に回転駆動させる駆動手段とを具備し、
上記駆動手段は、上記揺動軸にワンウエイクラッチによってこの揺動軸の正逆回転の異なる方向にそれぞれ連動可能に設けられた一対の第1の動力伝達輪と、一対の第1の動力伝達輪に対応する部位に回転可能に設けられた一対の第2の動力伝達輪と、対をなす一対の第1の動力伝達輪と第2の動力伝達輪とにそれぞれ掛け渡された一対の第1の索状部材と、上記ハンドルを前方へ倒したときに上記揺動軸とともに回転する一方の第1の動力伝達輪及び一方の第1の索状部材を介して上記前輪を車体が前進する方向に回転させるとともに上記ハンドルを後方へ倒したときに上記揺動軸とともに回転する他方の第1の動力伝達輪及び他方の第1の索状部材を介して上記前輪を車体が前進する方向に回転させる動力伝達機構とによって構成されていることを特徴とする人力自転車にある。
【0009】
上記動力伝達機構は、一対の第2の動力伝達輪の一方と一体的に回転可能に設けられた第1の駆動輪と、上記前輪と一体的に回転可能に設けられた第2の駆動輪と、上記第1の駆動輪と第2の駆動輪とに掛け渡され上記揺動軸の正逆回転のどちらか一方の回転によって一対の第2の動力伝達輪の一方が回転させられたときにその回転を上記前輪に伝達する第2の索状部材と、上記揺動軸の他方の回転によって他方の第2の動力伝達輪が回転させられたときにその回転を逆方向に変換して上記第1の駆動輪を回転させる歯車列とから構成されていることが好ましい。
【0010】
この発明によれば、正逆回転する揺動軸に一対の第1の動力伝達輪をワンウエイクラッチによって一方向の回転にだけ連動するように設け、一対の第1の動力伝達輪の回転運動及び動力伝達機構の回転運動により車体が前進する方向にだけ前輪を円滑かつ確実に回転させることができる。
【0011】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照しながらこの発明の一実施の形態を説明する。
【0012】
図1はこの発明の三輪式の人力自転車を示し、この人力自転車は車体1を備えている。この車体1は前端側が上方に向かって屈曲したビーム2を有し、このビーム2の前端には筒状軸受3が下端をやや前方に傾斜させて取付けられている。上記ビーム2の後端には取付けアーム2aが取付けられている。この取付けアーム2aは、図2に示すように両端がビーム2に連結された中途部よりもわずかに上方に位置するよう湾曲している。この取付けアーム2aの両端にはそれぞれ後輪4が回転可能に取付けられている。
【0013】
上記ビーム2の後端部には支柱5が立設され、この支柱5の上端には背凭れ6及び肘掛け7を有する座席シート8が設けられている。さらに、上記ビーム2の中途部には上記座席シート8に着座した利用者が脚を載せる脚載せ部材10が設けられている。
【0014】
図4乃至図6に示すように、上記筒状軸受3にはハンドルポスト9が回転可能かつ上下方向に移動不能に挿通支持されている。このハンドルポスト9の上端には軸受部材11が取付けられている。ハンドルポスト9の上記筒状軸受3から下方に突出した下端部はフォーク状の一対のサポート12に形成されている。図1に示すように各サポート12の下端には第1のブラケット13(一方のみ図示)が設けられている。
【0015】
各第1のブラケット13にはそれぞれ第2のブラケット14が固定されている。所定間隔で離間した一対の第2のブラケット14の間には前輪15が設けられ、この前輪15は図1に示すように上記第2のブラケット14に車軸16によって回転可能に支持されている。
【0016】
一対の第2のブラケット14には、上記前輪15を挟んだ一対のステム17の下端が固定されている。一対のステム17の上端には図4に示すように帯板状の取付け部材18の一端が固着されている。この取付け部材18の他端は上記筒状軸受3の上端に固定された連結部材19に連結固定されている。
【0017】
上記ハンドルポスト9の上端に設けられた軸受部材11には揺動軸21の中途部が回転可能に支持されている。この揺動軸21の両端部には、図2に示すようにハンドル22の水平部22aに上端を固着した一対の取付け部22bの下端が連結固定されている。ハンドル22の水平部22aの両端には一対のグリップ23が設けられ、一方のグリップ23側にはブレーキハンドル24が設けられている。したがって、上記ハンドル22を前後方向に揺動させれば、上記揺動軸21が正逆方向に交互に回転するようになっている。
【0018】
上記揺動軸21には、上記軸受部材11の一側と他側にそれぞれ第1の動力伝達輪としての一対の第1のスプロケット25a,25bがワンウエイクラッチ26を介して設けられている。それによって、一方の第1のスプロケット25aは上記揺動軸21の正逆回転のうちの一方向の回転、たとえば正回転にのみ上記揺動軸21の回転に連動し、他方の第1のスプロケット25bは逆回転にのみ連動するようになっている。
【0019】
つまり、一方の第1のスプロケット25aは、ハンドル22を図7(a)に鎖線で示す状態から実線で示すように前方へ押し倒す方向に揺動させたときに上記揺動軸21と一体的に回転し、図7(b)に鎖線で示す状態から実線で示すように前方へ倒した状態から後方へ戻す方向へ揺動させたときに上記揺動軸21に対して空回転する。
【0020】
上記他方のスプロケット25bはハンドル22を前方に倒す方向に揺動させたときには揺動軸21に対して空回転し、前方から後方へ戻す方向へ揺動させたときに揺動軸21と一体的に回転するようになっている。
【0021】
図4乃至図6に示すように、上記取付け部材18の一端部には第1の支軸31と第2の支軸32とが軸線を平行にし、かつ両端部を上記取付け部材18の両側面から突出させて回転可能に設けられている。第1の支軸31の一端部には第2の動力伝達輪としての一方の第2のスプロケット33aが固定され、上記第2の支軸32の他端部には同じく第2の動力伝達輪としての他方の第2のスプロケット33bが固定されている。これら一対の第2のスプロケット33a,33bは上記一対の第1のスプロケット25a,25bと車体1の前後に沿って対応して設けられている。
【0022】
対応位置する一方の第1のスプロケット25aと一方の第2のスプロケット33a、及び他方の第1のスプロケット25bと他方の第2のスプロケット33bとにはそれぞれ第1の索状部材としての第1のチェーン34a,34bが張設されている。
【0023】
上記第1の支軸31の他端部と第2の支軸32の他端部とには、互いに噛合して歯車列を構成する第1の歯車36aと第2の歯車36bとが嵌合固定されている。一方の第1のスプロケット25aが揺動軸21とともに回転すると、その回転が一方の第1のチェーン34aを介して一方の第2のスプロケット33aに伝達される。それによって、第1の支軸31が回転駆動されるようになっている。
【0024】
また、他方の第1のスプロケット25bが揺動軸21とともに回転すると、その回転が他方の第1のチェーン34bを介して他方の第2のスプロケット33bに伝達される。それによって、第2の支軸32が回転駆動されるようになっている。第2の支軸32が回転すると、その回転が第2、第1の歯車36b,36aによって逆方向に変換されて第1の支軸31に伝達される。
【0025】
つまり、第1の支軸31は、一方の第1のスプロケット25aの回転と、この一方の第1のスプロケット25aの回転と逆方向と逆方向に回転する他方の第1のスプロケット25bの回転に対し、それぞれ同方向に回転駆動されるようになっている。
【0026】
上記第1の支軸31の一端部にはプーリからなる第1の駆動輪38が嵌合固定されている。上記前輪15の一側には第1の駆動輪38に比べて小径なスプロケットからなる第2の駆動輪39が図示しないワンウエイクラッチによって前輪15を回転可能に支持した車軸16に設けられている。
【0027】
この第2の駆動輪39は、上記ワンウエイクラッチによって車体1を前進させる方向にだけ上記前輪15と連動して回転するとともに、この第2の駆動輪39が回転していないときには上記前輪15が上記車軸16に対して空回転可能とさなっている。
【0028】
上記第1の駆動輪38と第2の駆動輪39とには第2のチェーン41が張設されている。したがって、上記第1の支軸31が回転駆動されれば、その回転に第1の駆動輪38、第2のチェーン41及び第2の駆動輪39を介して前輪15が車体1を前進させる方向に回転駆動される。
【0029】
なお、この発明において、ハンドル22の揺動運動を回転運動に変換してその回転運動を前輪15に伝達する要素が駆動手段を構成しており、この駆動手段のうち、一対の第2のスプロケット33a,33bの回転運動を前輪に伝達する要素が動力伝達機構を構成している。
【0030】
このように構成された人力自転車によれば、車体1を走行させる場合、脚載せ部材10に脚を載せて座席シート8に着座した利用者が両手でハンドル22のグリップ23を把持し、そのハンドル22を車体1の前後方向に揺動させる。ハンドル22を前方に押すと、揺動軸21が図7(a)に矢印Xで示す方向に回転し、その回転に一方の第1のスプロケット25aがワンウエイクラッチ26によって連動する。それによって、一方の第1のチェーン34a及び一方の第2のスプロケット33aを介して第1の支軸31が同図に矢印Yで示す上記揺動軸21と同じ方向に回転する。
【0031】
その結果、第1の支軸31の一端部に嵌着固定された第1の駆動輪38が同方向に回転し、その回転が第2のチェーン41を介して第2の駆動輪39に伝達されるから、この第2の駆動輪39によって前輪15が矢印Zで示す同方向、つまり車体1を前進させる方向に回転駆動される。
【0032】
前方に押したハンドル22を後方へ引いて揺動軸21を図7(b)に矢印Kで示す方向(図7(a)に示すX方向と逆方向)へ回転させると、一方の第1のスプロケット25aはワンウエイクラッチ26によって上記揺動軸21に対して空回転する。しかしながら、他方の第1のスプロケット25bは上記揺動軸21とともに矢印Kで示す方向に回転する。
【0033】
他方の第1のスプロケット25bが矢印Kで示す方向に回転すると、その回転が他方の第1のチェーン34bを介して第2の支軸32に設けられた他方の第2のスプロケット33bに伝達される。他方の第2のスプロケット33bの回転は第2、第1の歯車36b,36aによって逆方向に変換されて第1の歯車36aが設けられた第1の支軸31に伝達される。
【0034】
つまり、ハンドル22を前方に倒した状態から後方へ戻して揺動軸21を先程と逆方向に回転させると、その回転が第2、第1の歯車36b,36aによって逆方向に変換されて第1の支軸31に伝達される。
【0035】
そのため、前方に押し倒したハンドル22を後方へ戻すときにも、第1の支軸31に設けられた第1の駆動輪38は、ハンドル22を前方へ押し倒すときと同方向である、同図に矢印Yで示す方向に回転するから、この第1の駆動輪38の回転によって前輪15を車体1が前進する方向に回転させることができる。すなわち、ハンドル22を前後方向に揺動させることで、前輪15を常に前進する方向に回転させることができる。
【0036】
このように、上記ハンドル22の揺動運動を揺動軸21に伝達し、この揺動運動に対応して正逆方向に交互に回転する揺動軸21の回転運動を、ワンウエイクラッチ26を介して上記揺動軸21に設けられた一対の第1のスプロケット25a,25bに伝達し、この第1のスプロケット25a,25bから一対の第2のスプロケット33a,33bに一対の第1のチェーン34a,34bによって伝達する。そして、異なる方向に回転する一対の第2のスプロケット33a,33bの回転を、第1、第2の歯車36a,36bによって同じ回転方向に変換して第1の駆動輪38に伝達する。この第1の駆動輪38の回転は、第2のチェーン41及び第2の駆動輪39を介して前輪15に伝達される。
【0037】
そのため、ハンドル22の揺動運動によって正逆方向に回転する揺動軸21の回転運動を、リンク機構を用いることなく、同一方向の回転運動に変換して前輪15に伝達できるから、上記前輪15を円滑かつ確実に所定方向にのみ回転させて車体1を前進方向に走行させることが可能となる。
【0038】
また、利用者はハンドル22を揺動運動させながらこのハンドル22によってハンドルポスト9を回転させて車体1の進行方向を変えることができるから、進行方向の変換をスムースに行なうことができる。
【0039】
【発明の効果】
以上のようにこの発明によれば、ハンドルの揺動運動に連動して正逆方向に回転する揺動軸の回転運動を、リンク機構を用いずに同一方向の回転運動に変換して前輪に伝達することができる。
【0040】
そのため、ハンドルの揺動運動によって前輪を円滑にかつ確実に車体が前進する方向にだけ回転駆動することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明の一実施の形態を示す人力自転車の側面図。
【図2】人力三輪自転車の正面図。
【図3】人力三輪自転車の前輪部分の平面図。
【図4】ハンドルの揺動運動を前輪に伝達する部分の機構を示す斜視図。
【図5】ハンドルの揺動運動を前輪に伝達する部分の機構を示す側面図。
【図6】ハンドルの揺動運動を前輪に伝達する部分の機構を示す平面図。
【図7】(a)はハンドルを前方へ押し倒すときの動作の説明図、(b)は前方へ押し倒したハンドルを後方へ戻すときの動作の説明図。
【符号の説明】
1…車体、9…ハンドルポスト、15…前輪、21…揺動軸、22…ハンドル、25a,25b…第1のスプロケット(第1の動力伝達輪)、33a,33b…第2のスプロケット(第2の動力伝達輪)、36a,36b…歯車、38…第1の駆動輪、39…第2の駆動輪
Claims (2)
- 車体と、
この車体の後部に回転可能に設けられた後輪と、
上記車体の前部に回動可能に設けられたハンドルポストと、
このハンドルポストの下部に回転可能に設けられた前輪と、
上記ハンドルポストの上部に回転可能に設けられた揺動軸と、
この揺動軸に取付けられ揺動軸を正逆方向に回転させながら上記車体の前後方向に揺動可能なハンドルと、
このハンドルを揺動させたときにその揺動の往復動に対して上記前輪を上記車体が前進する方向に回転駆動させる駆動手段とを具備し、
上記駆動手段は、上記揺動軸にワンウエイクラッチによってこの揺動軸の正逆回転の異なる方向にそれぞれ連動可能に設けられた一対の第1の動力伝達輪と、一対の第1の動力伝達輪に対応する部位に回転可能に設けられた一対の第2の動力伝達輪と、対をなす一対の第1の動力伝達輪と第2の動力伝達輪とにそれぞれ掛け渡された一対の第1の索状部材と、上記ハンドルを前方へ倒したときに上記揺動軸とともに回転する一方の第1の動力伝達輪及び一方の第1の索状部材を介して上記前輪を車体が前進する方向に回転させるとともに上記ハンドルを後方へ倒したときに上記揺動軸とともに回転する他方の第1の動力伝達輪及び他方の第1の索状部材を介して上記前輪を車体が前進する方向に回転させる動力伝達機構とによって構成されていることを特徴とする人力自転車。 - 上記動力伝達機構は、一対の第2の動力伝達輪の一方と一体的に回転可能に設けられた第1の駆動輪と、上記前輪と一体的に回転可能に設けられた第2の駆動輪と、上記第1の駆動輪と第2の駆動輪とに掛け渡され上記揺動軸の正逆回転のどちらか一方の回転によって一対の第2の動力伝達輪の一方が回転させられたときにその回転を上記前輪に伝達する第2の索状部材と、上記揺動軸の他方の回転によって他方の第2の動力伝達輪が回転させられたときにその回転を逆方向に変換して上記第1の駆動輪を回転させる歯車列とから構成されていることを特徴とする請求項1記載の人力自転車。
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-
2003
- 2003-01-15 JP JP2003007121A patent/JP2004217078A/ja active Pending
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A02 | Decision of refusal |
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